📄Работа №73827

Тема: ЛАЗЕРНАЯ ПЕРЕСТРОЙКА ЭКСИТОННОГО РЕЗОНАНСА В МОНОСЛОЯХ ДИХАЛЬКОГЕНИДОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

📝
Тип работы Дипломные работы, ВКР
📚
Предмет материаловедение
📄
Объем: 59 листов
📅
Год: 2020
👁️
Просмотров: 172
4760 руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание 📖 Введение ✅ Заключение 📕 Литература 🔍 Похожие 🛒 Купить

📋 Содержание

ВВЕДЕНИЕ. АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ 8
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 13
1.1 Монослои дихалькогенидов переходных металлов 13
1.1.1 Двумерные материалы и Ван-дер-Ваальсовы гетероструктуры 13
1.1.2 Электронная структура дихалькогенидов переходных металлов 15
1.1.3 Экситоны в дихалькогенидах переходных металлов 17
1.2. Материалы с фазовой памятью 21
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ 26
2.1 Создание экспериментальных образцов 26
2.2 Проведение лазерной перестройки и оптических измерений 32
2.3 Атомно силовая микроскопия 35
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ 40
3.1 Перестройка экситонного резонанса структуры WS2/GST 40
3.2 Перестройка экситонного резонанса гетероструктуры hBN/ WSe2/ GST 45
ОБСУЖДЕНИЕ 51
ВЫВОДЫ 53
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

📖 Введение

В настоящее время процесс создания материалов с заданными свойствами является одним из ключевых факторов развития современной полупроводниковой электроники и оптоэлектроники. Гетероструктуры, созданные путем объединения двух или более материалов (рис. 1) с различными электронными свойствами (например, изоляционными, полупроводниковыми и металлическими) на одной подложке, являются центральной концепцией современной электроники.

Открытие графена значительно стимулировало интерес ученых к двумерным материалам, которые обладают уникальными электронными и оптическими свойствами. Например, дихалькогениды переходных металлов (ДПМ), такие как M0S2, MoSe2, WSe2, WS2, были расщеплены до отдельных атомарно тонких слоев и оказались стабильными даже при нормальных условиях.
ДПМ являются потенциально интересными кандидатами для создания устройств для оптоэлектроники вследствие наличия сильной связи света с веществом при интеграции с резонансными фотонными структурами.

Возникли сложности?

Нужна качественная помощь преподавателя?

👨‍🎓 Помощь в написании
🎓 Дипломные 📘 Магистерские 📙 Диссертации 📗 Курсовые 📝 Статьи 📄 ВКР

✅ Заключение

• В ходе работы была освоена методика создания качественных Ван-дер- Ваальсовых гетероструктур из гексагонального нитрида бора и дихалькогенидов переходных материалов, методом микромеханического расщепления и механического переноса атомарно тонких слоев;
• Была освоена методика перестройки фазового состояния GST с помощью лазерного излучения с экспериментально подобранными параметрами иттербиевого твердотельного фемтосекундного лазера ТЕМА (1050 нм, 80 МГц, 150 фс);
• Были освоены методики характеризации образцов методами спектроскопии фотолюминесценции и отражения с пространственным разрешением;
• Была освоена методика топографического картирования образцов с помощью атомно-силовой микроскопии;
• Для одиночного монослоя WS2 на поверхности GST наблюдалось подавление интенсивности фотолюминесценции в 3 - 8 раз для кристаллической фазы GST, характеризуемой большим значением диэлектрической проницаемости;
• Для одиночного монослоя WS2 на поверхности GST локально наблюдался небольшой (не более 4 нм) спектральный сдвиг в красную область. Такой сдвиг не соответствует синему сдвигу, ожидаемому вследствие уменьшения силы связи экситона, а вызван механическим напряжением, индуцированным увеличением шероховатости поверхности при кристаллизации;
• Для гетероструктуры hBN/WSe2/GST не наблюдается спектрального сдвига в красную область в пределах чувствительности прибора (0.5 нм), вследствие механической поддержки монослоя ДПМ слоем hBN и подавления механических напряжений;
• Также для гетероструктуры не наблюдается сдвига ФЛ в синюю область, что согласно источникам литературы, связано с перенормировкой запрещенной зоны вследствие ослабления экранировки Кулоновского взаимодействия;
• При перестройке GST, не покрытого слоями двумерных материалов, на воздухе происходит необратимое формирование оксидного слоя с диэлектрической проницаемостью, меньшей, чем у аморфного GST. Таким образом доступен широкий диапазон диэлектрических проницаемостей для перестройки экситонного резонанса на GST;
• Низкотемпературные спектры фотолюминесценции для гетероструктуры hBN/WSe2/GST были аппроксимированы функцией Лоренца и извлеченные величины полуширин линий показали значительное сужение для GST с наименьшим £. При этом интенсивность была наибольшей. Такие коррелированные зависимости ширины линии и интенсивности свидетельствуют об увеличении силы осциллятора на подложке с наименьшим £.
• Таким образом, для гетероструктуры ДПМ с нитридом бора была продемонстрирована перестройка силы осциллятора при постоянном спектральном положении линии фотолюминесценции, что может найти применение в управлении когерентными или однофотонными источниками на основе ДПМ.

Нужна своя уникальная работа?
Срочная разработка под ваши требования
Рассчитать стоимость
ИЛИ
Поиск аналога

📕 Список литературы

1. Novoselov, K. S. et al. Two-dimensional atomic crystals. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 102, 10451-10453 (2005).
2. Wang, L. High Quality Graphene Devices in Graphene-Boron Nitride Systems. (PhD Thesis, Columbia University, 2014).
3. Mueller, T. & Malic, E. Exciton physics and device application of two-dimensional transition metal dichalcogenide semiconductors. 2D Mater. Appl. 2, 1-12 (2018).
4. Glybovski, S. B., Tretyakov, S. A., Belov, P. A., Kivshar, Y. S. & Simovski, C. R. Metasurfaces : From Microwaves to Visible. Phys. Rep. 634, 1-72 (2016).
5. Hu, Y. et al. Extraordinary Optical Transmission in Metallic Nanostructures with a Plasmonic Nanohole Array of Two Connected Slot Antennas. Plasmonics 10, 483¬488 (2015).
6. Aieta, F. et al. Aberration-free ultrathin flat lenses and axicons at telecom wavelengths based on plasmonic metasurfaces. Nano Lett. 12, 4932-4936 (2012).
7. Charan, M. et al. Optical Society of America Dielectric resonator nanoantennas Abstract: Opt. Express 21, 1344-1352 (2013).
8. Ruiz de Galarreta, C. et al. Reconfigurable multilevel control of hybrid all-dielectric phase-change metasurfaces. Optica 7, 476 (2020).
9. Giannazzo, F., Greco, G., Roccaforte, F. & Sonde, S. Vertical Transistors Based on 2D Materials: Status and Prospects. Crystals 8, 70 (2018).
10. Wright, C. D., Liu, Y., Kohary, K. I., Aziz, M. M. & Hicken, R. J. Arithmetic and biologically-inspired computing using phase-change materials. Adv. Mater. 23, 3408-3413 (2011).
11. Geim, A. K. & Grigorieva, I. V. Van der Waals heterostructures. Nature 499, 419¬425 (2013).
12. K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. G. and A. A. F. Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films. 306,
666-669 (2016).
13. Zhang, Y., Tan, Y. W., Stormer, H. L. & Kim, P. Experimental observation of the quantum Hall effect and Berry’s phase in graphene. Nature 438, 201-204 (2005).
14. Mak, K. F., Lee, C., Hone, J., Shan, J. & Heinz, T. F. Atomically thin MoS2: A new direct-gap semiconductor. Phys. Rev. Lett. 105, 2-5 (2010).
15. Kretinin, A. V. et al. Electronic properties of graphene encapsulated with different two-dimensional atomic crystals. Nano Lett. 14, 3270-3276 (2014).
16. Haigh, S. J. et al. Cross-sectional imaging of individual layers and buried interfaces of graphene-based heterostructures and superlattices. Nat. Mater. 11, 764-767 (2012).
17. Shi, X. et al. Introducing magnetism into 2D nonmagnetic inorganic layered crystals: A brief review from first-principles aspects. Crystals 8, (2018).
18. Kumara, A. & Ahluwalia, P. K. Electronic structure of transition metal dichalcogenides monolayers 1H-MX2 (M = Mo, W; X = S, Se, Te) from ab-initio theory: New direct band gap semiconductors. Eur. Phys. J. B 85, 18-22 (2012).
19. Zhang, Y. et al. Electronic Structure, Surface Doping, and Optical Response in Epitaxial WSe2 Thin Films. Nano Lett. 16, 2485-2491 (2016).
20. Wang, G. et al. Colloquium: Excitons in atomically thin transition metal dichalcogenides. Rev. Mod. Phys. 90, 21001 (2018).
21. Raja, A. et al. Coulomb engineering of the bandgap and excitons in two-dimensional materials. Nat. Commun. 8, 1-7 (2017).
22. К. В. Шалимова. Физика полупроводников. Учебники для вузов. Специальная литература. (Лань, 2010).
23. Arora, A. et al. Excitonic resonances in thin films of WSe2: From monolayer to bulk material. Nanoscale 7, 10421-10429 (2015).
24. Кульбачинский, В. А. Квазичастицы в физике конденсированного состояния.
(Физматлит, 2005).
25. Stier, A. V., Wilson, N. P., Clark, G., Xu, X. & Crooker, S. A. Probing the Influence of Dielectric Environment on Excitons in Monolayer WSe2: Insight from High Magnetic Fields. Nano Lett. 16, 7054-7060 (2016).
26. Chatterjee, S. et al. Excitonic Photoluminescence in Semiconductor Quantum Wells : Plasma versus Excitons. Phys. Rev. Lett. 92, 1-4 (2004).
27. Ohta, T. Phase-change optical memory promotes the DVD optical disk. J. Optoelectron. Adv. Mater. 3, 609-626 (2001).
28. Козюхин, С. А. Перспективы применения халькогенидных сплавов в элементах фазовой памяти. Приложение к журналу «Вестник РГРТУ» 7 (2009).
29. Wuttig, M., Bhaskaran, H. & Taubner, T. Phase-change materials for non-volatile photonic applications. Nat. Photonics 11, 465-476 (2017).
30. Raoux, S., Xiong, F., Wuttig, M. & Pop, E. Phase change materials and phase change memory. MRS Bull. 39, 703-710 (2014).
31. Kolobov, A. V. et al. Understanding the phase-change mechanism of rewritable optical media. Nat. Mater. 3, 703-708 (2004).
32. Wuttig, M. & Steimer, C. Phase change materials: From material science to novel storage devices. Appl. Phys. A Mater. Sci. Process. 87, 411-417 (2007).
33. Wang, Y. et al. Scandium doped Ge2Sb2Te5 for high-speed and low-power- consumption phase change memory. Appl. Phys. Lett. 112, (2018).
34. Pitchappa, P., Kumar, A., Prakash, S. & Jani, H. Phase change-photonic framework for terahertz wave control. Adv. Mater. 31, 1-23 (2019).
35. Kanazawa, S., Kuwamura, K., Kihara, Y., Hirukawa, Y. & Saik, T. Computations with near-field coupled plasmon particles interacting with phase-change materials. Int. J. Met. 9, 1323-1327 (2015).
36. Castellanos-Gomez, A. et al. Deterministic transfer of two-dimensional materials by all-dry viscoelastic stamping. 2D Mater. 1, (2014).
37. Лучкин А. Г., Л. Г. С. Очистка поверхности подложек для нанесения покрытий вакуумно - плазменными методами. Вестник Казанского технологического университета 15, 3 (2012).
38. Ouyang, M., Yuan, C., Muisener, R. J., Boulares, A. & Koberstein, J. T. Conversion of some siloxane polymers to silicon oxide by UV/ozone photochemical processes. Chem. Mater. 12, 1591-1596 (2000).
39. Jayasena, B. & Melkote, S. N. An Investigation of PDMS Stamp Assisted Mechanical Exfoliation of Large Area Graphene. Procedia Manuf. 1, 840-853 (2015).
40. Lee, J. H., Chung, B., Park, S. H., Moon, H. C. & Lee, D. H. Fabrication of Grid¬Type Transparent Conducting Electrodes Based on Controlled Mechanical Fracture. Macromol. Res. 26, 157-163 (2018).
41. С. А. Белов & Завершинский, Д. И. Фундаментальная физика. Физическое образование в вузах 24, 5-240 (2018).
42. Gerd K. Binnig, R. & Switzerland. Atomic forcemicroscope and method for maging surfaces with atomc resolution. 8 (1988).
43. Giessibl, F. J. AFM’s path to atomic resolution. Mater. Today 8, 32-41 (2005).
44. Seo, Y. & Jhe, W. Atomic force microscopy and spectroscopy. Reports Prog. Phys. 71, (2008).
45. Shin, B. G. et al. Indirect Bandgap Puddles in Monolayer MoS2 by Substrate- Induced Local Strain. Adv. Mater. 28, 9378-9384 (2016).
46. Utama, M. I. B. et al. A dielectric-defined lateral heterojunction in a monolayer semiconductor. Nat. Electron. 2, 60-65 (2019).
47. Wei, Ke, Yu Liu, Hang Yang, Xiangai Cheng, T. J. Large range modification of exciton species in monolayer WS2. Appl. Opt. 55, (2016).
48. Kozyukhin, S. et al. Laser-induced modification and formation of periodic surface structures (ripples) of amorphous GST225 phase change materials. Opt. Laser Technol. 113, 87-94 (2019).
49. Kumar, B., Kaushik, B. K. & Negi, Y. S. Perspectives and challenges for organic thin film transistors: Materials, devices, processes and applications. J. Mater. Sci. Mater. Electron. 25, 1-30 (2014).
50. Shahnazaryan, V., Kyriienko, O. & Rostami, H. Exciton routing in the heterostructure of a transition metal dichalcogenide monolayer on a paraelectric substrate. Phys. Rev. B 100, 1-8 (2019).
51. Arora, A., Koperski, M., Nogajewski, K. & Marcus, J. Excitonic resonances in thin films of WSe2:from monolayer to bulk material. Nanoscale 7, 10421-10429 (2015).
52. Wang, G. et al. Valley dynamics probed through charged and neutral exciton emission in monolayer WSe2. Phys. Rev. B - Condens. Matter Mater. Phys. 90, 1¬16 (2014).
53. Archibald, S. Approaching the Intrinsic Photoluminescence Linewidth in Transition Metal Dichalcogenide Monolayers. 2D Mater. 4, 0-31 (2017).
54. Robert, C. et al. Exciton radiative lifetime in transition metal dichalcogenide monolayers. Phys. Rev. B 93, 1-10 (2016).
55. Lin, Y. et al. Dielectric screening of excitons and trions in single-layer MoS2. Nano Lett. 14, 5569-5576 (2014).

🛒 Оформить заказ

⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.

🔍 ПОХОЖИЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ

ЭФФЕКТ ФОТОННОГО ЭХА ДЛЯ ЭКСИТОНОВ В НАНОСТРУКТУРАХ Магистерская диссертация физика 2017 г. 4915 руб. ВАКУУМНАЯ УЛЬТРАФИОЛЕТОВАЯ И ЛАЗЕРНАЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ КРИСТАЛЛОВ SrAlF5, ЛЕГИРОВАННЫХ ИОНАМИ Сe3+ И Gd3+ Авторефераты (РГБ) физика 2011 г. 250 руб. ОСОБЕННОСТИ ТЕРАГЕРЦОВОЙ СПЕКТРОСКОПИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ВЫСОКОДОБРОТНЫХ РЕЗОНАНСНЫХ СТРУКТУР Магистерская диссертация прочее 2018 г. 4700 руб. МОДЕЛИРОВАНИЕ F-, VK-, H-ЦЕНТРОВ И АЛЭ В ГАЛОИДНЫХ КРИСТАЛЛАХ Авторефераты (РГБ) физика 2011 г. 250 руб. Катодолюминесценция азот-вакансионных центров синтетических алмазов Магистерская диссертация физика 2025 г. 5400 руб.

📎 ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ, ВКР ПО ПРЕДМЕТУ «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ »

Найдено работ: 334

Физико-химические основы получания керамики со структурой перовскита, обладающей высокой конфигурационной энтропией смешения Дипломные работы, ВКР материаловедение 2022 г. 4270 руб. Физико-химические основы получения полизамещенного Ga, Al, Cr гексаферрита бария Дипломные работы, ВКР материаловедение 2022 г. 4365 руб. Технологические процессы изготовления зубчатого колеса из стали 35ХМЛ Дипломные работы, ВКР материаловедение 2017 г. 4660 руб. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ХОДОВОГО КОЛЕСА ИЗ СТАЛИ 40ГЛ Дипломные работы, ВКР материаловедение 2017 г. 4460 руб. Производство железобетонных преднапряженных многопустотных плит на заводе Бетотек г. Челябинска. Дипломные работы, ВКР материаловедение 2021 г. 4920 руб. Получение строительной керамики с золой Троицкой ТЭС Дипломные работы, ВКР материаловедение 2021 г. 4890 руб. Жаростойкий вермикулитобетон на глиноземистом цементе с добавками на основе эфиров карбоксилатов Дипломные работы, ВКР материаловедение 2021 г. 4960 руб. Повышение сульфатостойкости бетона с использованием модификатора типа МБ Дипломные работы, ВКР материаловедение 2021 г. 4900 руб. Влияние модификаторов на морозостойкость бетона Дипломные работы, ВКР материаловедение 2021 г. 4860 руб. Исследование многофункционального грунтобетона Дипломные работы, ВКР материаловедение 2021 г. 4690 руб. Повышение сульфатостойкости бетона с использованием модификатора типа МБ Дипломные работы, ВКР материаловедение 2021 г. 4900 руб. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА КОНСТРУКЦИОННЫХ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ В ДУГОВОЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ НА ПРИМЕРЕ СТАЛИ МАРКИ 30ХГСА Дипломные работы, ВКР материаловедение 2017 г. 4900 руб. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ ХРОМ НА ПРИМЕРЕ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ МАРКИ 40Х Дипломные работы, ВКР материаловедение 2017 г. 4860 руб. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА МАРГАНЦОВИСТЫХ СТАЛЕЙ НА ПРИМЕРЕ ПРОИЗВОДСТВА 60Г Дипломные работы, ВКР материаловедение 2017 г. 4970 руб. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАРОК СТАЛЕЙ СО СТАЛЯМИ ОБЫКНОВЕННОГО КАЧЕСТВА НА ПРИМЕРЕ ПРОИЗВОДСТВА S355JR Дипломные работы, ВКР материаловедение 2017 г. 4830 руб.
📋 Содержание 📖 Введение ✅ Заключение 📕 Литература 🔍 Похожие 🛒 Купить ⬆️

Оценка стоимости

Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы

Каталог работ (208935)

Поиск работ


©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.